KR100515217B1 - 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템에 관한 것으로, 특히 원양을 밸러스트 상태로 항해중인 선박이 탱크내부의 항만(연안)밸러스트수를 원양의 밸러스트수로 교체할 때 선박의 종강도, 흘수, 트림, 힐링 등에 의한 자세 및 상태의 변화없이 밸러스트수를 교체함과 동시에 내부의 밸러스트수와 외부의 해수를 섞임 없이 완전하게 교환할 수 있는 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 구성을 구체적으로 설명하면 에어벤트와 해수 입출배관이 구비된 밸러스트탱크가 다수 설치된 원양 선박에 있어서, 상기 밸러스트탱크의 내부 중앙에 설치되는 신축성이 높은 차단격벽은 각 주연부가 탱크 내부에 밀착 고정되고, 중앙부는 교환해수간의 수압차에 의해서 자동으로 위치가 이동되면서 형상이 유지되어 해수 교환시에 섞임이 방지되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템에 관한 것이다.

Description

밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템{MOVING BULKHEAD SYSTEM OF BALLAST TANK FOR CHANGING SEA WATER}

본 발명은 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템에 관한 것으로, 특히 원양을 밸러스트 상태로 항해중인 선박이 탱크내부의 항만(연안)밸러스트수를 원양의 밸러스트수로 교체할 때 선박의 종강도, 흘수, 트림, 힐링 등에 의한 자세 및 상태의 변화없이 밸러스트수를 교체함과 동시에 내부의 밸러스트수와 외부의 해수를 섞임 없이 완전하게 교환할 수 있는 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 시스템은 밸러스트 탱크의 구조를 그대로 유지하면서 펌프와 파이핑 시스템을 경감시킬 수 있는 시스템이다.

일반적으로 전세계 물동량의 80%이상을 운반하는 해상운송에서 화물선박은 유사한 화물의 상호교환을 위한 왕복항해를 제외하고는 편도운항은 만재상태로 화물을 이송하게 되고 반대로 귀환항로에서는 화물이 없어 화물창이 비게 되어 밸러스트 상태로 항해를 하여야 한다.

이때 밸러스트 상태로 항해할 때에는 복원안전성 유지, 효율적인 추진기 잠김 상태 및 방향타의 작동유지가 어렵기 때문에 선박의 항해 효율성 및 안정성을 높이기 위해 선적화물의 중량정도에 따라 도1의 a,b와 같이 화물선 등의 선박(100)은 수직 밸러스트탱크(11)와 수평 밸러스트탱크(12)로 구성된 밸러스트탱크(10)에 해수(20)를 담은 상태로 적정 잠김상태(흘수)를 유지하며 운항하게 되는데, 이로 인하여 밸러스트수(1: ballast water)내에 들어 있는 특정 연안해역과 항만의 생물 또는 병원균 등은 타 해역으로 이송된 후, 도1의 c,d와 같이 화물을 싣기 위하여 방출하게 됨에 따라 그 해역의 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 유발하게 된다.

따라서, 밸러스트수내 외래생물종 및 병원균으로 인해 자국의 해양환경 및 생태계 극심한 교란을 겪은 미국, 호주, 캐나다, 칠레 등 여러 국가들은 밸러스트수내 외래 생물종에 대한 관리방안을 강구하는 노력의 일환으로 주로 특정해역 및 자국해역으로 들어오는 타국 선박은 첫째, 열처리 또는 여과처리 등 물리적 화학적방법에 의한 밸러스트수를 처리하여야 하거나 둘째, 항구지역에 입항하기전에 밸러스트수를 전체양의 95%이상을 교환하여야 하는 등 특정지역(항만 내)에서의 배출을 적극 금지시키고 있다.

상기 밸러스트수 처리기술은 높은 온도를 이용하여 밸러스트수내에 들어있는 생물체를 죽이거나 무력화 시키는 방법으로서 다양한 기술이 있으나, 이중에서 엔진폐열을 이용한 열처리기술은 플랑크톤만 제거되고 병원성 미생물은 잔존하게되어 효과가 적고, 보일러 장치에 의한 열처리는 높은비용이 필요한 문제점이 있으며, 여과 및 회전에 의한 밸러스트수 처리법은 크기가 작은 생물제거에는 비효율적이어서 다단계 처리기술이 추가되어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 화학적 처리방법으로 호주 맥도날드사가 1998년 9월 11일에 우리나라에 특허출원(707195호)한 "선박용 밸러스트 워터 해독처리 시스템"과 미국 브라우닝사가 1999년 5월 18일에 우리나라 및 각국에 특허출원 (7004382호)한 "선박의 밸러스트 워터내의 미생물을 사멸시키기 위한 방법 및 장치"가 있으나, 이는 현재까지 개발된 밸러스트수 처리 기술이어서 배출기술(95%이상배출)에 의한 방법보다 비효율적이거나 고비용이 수반되는 문제점이 있었다.

또다른 종래기술의 밸러스트수를 흡입,배출시키는 기술로써는 바하마국의 죠오지 토마스가 1985년 5월 7일에 우리나라에 특허출원(3085호)한 '선박용 밸러스트 시스템"과 상기 선박용 밸러스트 시스템과 동일명칭으로 대우중공업 및 삼성중공업에서 1996년 12월 11일 및 1998년 12월 5일에 특허출원(제1996-64312호 및 제1998-53224호)한 바 있으나, 이러한 기술들은 본 발명의 이동식 차단격벽과 직접관련된 발명들은 아니나, 밸러스트수가 자중 및 중력에 의하여 모이면 이를 펌프 등에 의하여 배출시키거나 외부의 해수를 펌프에 의하여 유입시키는 기술들이어서 탱크내에 잔존해수가 남아 해상오염에 원인이 되어 왔을뿐만 아니라, 밸러스트수의 배출속도가 늦다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 밸러스트 탱크내에 특정해역 해수를 선박의 상태변화 없이 원양의 해수로 교체과정에 항만내해수와 원양해수가 섞이지 않게 하여 밸러스트수에 의한 해상오염을 예방하고, 밸러스트수의 교환속도를 극대화할 뿐만 아니라, 펌프와 파이핑 시스템을 경감할 수 있는 밸러스트 탱크 내부의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템을 제공하는 데 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명, 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단 격벽 시스템의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 밸러스트 탱크내에 설치된 차단격벽을 보여주는 측단면도이고, 도 3의 a~e는 본 발명의 차단격벽이 이동되는 과정을 보여주는 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도이다

도 2에 도시된 바와 같이, 수직밸러스트탱크(11)의 내부 중앙에 신축성이 높거나 재질이 질긴 주름막 형상의 차단격벽(3)의 각 주연부가 상기 탱크내부 중앙의 측벽과 상하 갑판내면을 따라 볼트체결 등 일반적인 수밀고정방법에 의해 밀착·고정된 상태로 수직으로 설치되어 해수교환에 섞임을 방지하고, 상기 차단격벽(3)으로 분리된 탱크의 상부 양측에 에어벤트(15)가 각각 설치되어 해수넘침관 기능을 겸비하며, 하부 양측에는 해수의 인입과 배출이 원활하게 조절할 수 있는 입출배관(16)이 설치된다

본 발명의 실시 예에서는 상기 신축성이 높은 차단격벽(3)을 주름막 형상으로 설치된 것을 보여준다

그리고, 상기 에어벤트(15)는 중간의 차단격벽(3)으로 인해 분리된 탱크의 양쪽 모서리 상부에 각각 설치되어 공기를 토출시키고 경우에 따라서 해수 넘침관으로서 작용을 할 수 있다.

그리고, 해수의 입출배관(16)의 위치 또한 상기 에어벤트(15)와 마찬가지로 차단격벽(3)을 중심으로 가능한한 양쪽의 끝에 각각 설치되어 해수의 공급 및 배수를 원활하게 한다

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 밸러스트 탱크의 해수 교환용이동식 차단격벽 시스템의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 3의 a~e는 본 발명의 신축성이 높은 차단격벽이 이동되는 과정을 보여주는 측단면도인데, 상기 밸러스트탱크(10)의 내부 중앙에 신축성이 높은 차단격벽(3)을 설치함으로써 교환해수간의 작은 수압차에 의해 서로 자동으로 위치를 이동하며 형태를 유지함으로써 밸러스트수의 교환을 원활하게 할 수 있는 밸러스트 탱크내의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템을 보여 주고 있다

도 3의 a와 같은 상태에서 선박(100)이 항구에 입항하여 항구해수(22)를 입출배관(16)을 통하여 좌측 탱크에 인입시키면 상기 차단격벽(3)은 도 3의 b와 같이 중앙에서 서서히 우측으로 중앙부가 확장하게 되면서 우측의 원해해수(21)가 입출배관(16)을 통하여 도 3의 c와 같은 상태까지 토출된다.

그리고, 반대로 항구해수(22)를 토출시키고 원해해수(21)를 인입시켜야 할 상태에 도달하면 입출배관(16)을 통하여 원해해수(21)를 인입시켜 도 3의 c와 같은 상태가 되고 이와 같은 상태가 진행되면 도 3의 d와 같은 상태가 되는데 차단격벽이 최대한 좌측으로 이동할 시에는 원해해수(21)를 최대한 흡입시킨 상태로 좌측의 항구해수(22)는 같은 수두압력(원해의 해수수두압력)까지 배출하여 동일수두를 유지하게 된다. 따라서 신축성이 높은 차단격벽(3)은 교환해수간의 작은 수압차에 의해서 자동으로 위치를 이동하며 형태를 유지함으로써 밸러스트수의 교환을 원활하게 할 수 있음과 동시에 밸러스트탱크(10)내에 가득 차있는 항구해수(22)를 원해해수(21)로 교환시에 밸러스트탱크(10)를 완전히 비워 공탱크가 되는 경우를 없앰으로서 운항중에 선박의 안전성도 보장할 수 있다. 이것은 반대로 항구해수(22)로 교환하는 경우도 마찬가지이다

이처럼 본 발명은 탱크내의 잔존해수를 없앰으로써 해상오염의 원인을 사전에 방지하고, 밸러스트수의 교환 속도를 극대화할 뿐만 아니라, 펌프와 파이핑 시스템을 경감하고, 밸러스트수 교환시에 선박의 자세 및 상태변화를 주지 않고 해수교환을 할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 구성부분인 차단막은 다양한 모양의 형태, 구성 재질 및 균등 물질을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 도 4의 다른 실시예의 측단면도와 같이 밸러스트 탱크의 구조 또는 형상에 따라 차단격벽(3)을 수평으로 설치할 수도 있고 대각선 방향으로 동일하게 응용할 수도 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 의한 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템은 선박운항중 밸러스트 탱크내에 가득 차있는 항구해수를 원해해수로 교환시 또는 그 반대로 해수를 교환할 경우, 교환중 섞임을 방지하기 위해 밸러스트탱크를 완전히 비워 공탱크가 되는 경우를 없앰으로서 운항중에 선박의 안전성을 보장하고 밸러스트수의 배출속도를 극대화하여 교환시간을 단축시킴으로써 국가간 또는 대륙간의 발라스트수의 교환에 의한 해양 생태계의 교란과 파괴를 근본적으로 예방하고 차단할 수 있게 된다.

도 1의 a~d는 종래 선박의 밸러스트수 인입출과정을 나타내는 정단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 밸러스트 탱크내에 설치된 차단격벽을 보여주는 측단면도.

도 3의 a~e는 본 발명의 차단격벽이 이동되는 과정을 보여주는 측단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 밸러스트수 3 : 차단격벽

10 : 밸러스트탱크 11 : (수직)밸러스트탱크

12 : (수평)밸러스트탱크 15 : 에어벤트

16 : 입출배관 20 : 해수

21 : 원해해수 22 : 항구해수

100 : 선박

Claims (4)

1. 에어벤트(15)와 해수 입출배관(16)이 구비된 밸러스트탱크(10)가 다수 설치된 원양 선박에 있어서,

   상기 밸러스트탱크(10)의 내부 중앙에 설치되는 신축성이 높은 차단격벽(3)은 각 주연부가 탱크 내부에 밀착·고정되고, 중앙부는 교환해수간의 수압차에 의해서 자동으로 위치가 이동되면서 형상이 유지되어 해수 교환시에 섞임이 방지되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신축성이 높은 차단격벽(3)은 주름막 형상인 것을 특징으로 하는 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 차단격벽(3)은 밸러스트 탱크의 구조 또는 형상에 따라 수평 또는 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 차단격벽(3)은 밸러스트 탱크의 구조 또는 형상에 따라 대각선 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 밸러스트 탱크의 해수 교환용 이동식 차단격벽 시스템.